1、劉杰等P V C 塑料異型材新配方的開發 2005年 第31卷第33頁PVC塑料異型材新配方的開發劉杰,劉崗(錦州石化精細化工有限公司,遼寧錦州121001摘要:對于聚氯乙烯(PV C 塑料異型材配方的改良,本文采用美國杜邦r -105二氧化鈦(T i O 2和國產輕質活性超細碳酸鈣(C aC O 3取代原配方中鎮江T i O 2與唐山普通輕質活性C aC O 3的新配方設計,使塑料型材的焊角強度和防紫外線能力明顯提高,其他各項指標也進一步改善,并使產品成本較原來下降200330元/t 。關鍵詞:塑料異型材;配方;納米碳酸鈣填充;物理機械性能;二氧化鈦中圖分類號:TQ325.3 文獻標識碼:B

2、 文章編號:1009-797X(200506-0033-03作者簡介:劉杰(1964-,男,理學碩士,高級工程師,技術發展部主任,主要工作領域與研究方向為化學工程,獲得國家專利2項,省部級成果2項,發表論文15篇。收稿日期:2004-10-280前言為進一步提高P V C 塑料異型材質量、降低成本、拓寬市場、增強競爭力,對原塑料異型材配方中所使用的輕質活性C a C O 3(唐山天盈公司與ZR -940 Ti O 2(鎮江鈦白粉公司,分別以超細輕質活性CaC O 3(三家選一和美國杜邦公司r -105 Ti O 2取代,進行配方試驗。塑料異型材質量關鍵是提高焊角強度、低溫抗沖擊性能、塑料異型材

3、白度的耐久性、耐侯性與剛性等。配方中常用的C a C O 3一般都用輕質活性的,目前有些廠家已開始用超細輕質活性CaCO 3 ,前者粒徑大都在 310 m ,后者粒徑大多數在 0.1 m 以下 1。CaCO 3在配方中的作用,文獻報道很多,其中C a C O 3粒度、填充量對塑料異型材性能的影響:當填充量相同時,粒徑越小C a C O 3表面積越大,表面能越高,因而與P V C 粒子結合得越牢,對制品的抗沖擊性、拉伸強度、斷裂伸長率、尺寸穩定性、剛性與外觀等的改進就越大1。焊角強度也將會得到改善2。如果用325目和2 500目CaCO 3填充半硬PVC 時,后者較前者強度提高30%3。因此,當

4、C a C O 3為超細級時,填充量可適當增加。目前納米Ca CO 3填充P VC 塑料異型材的研究已成熱點,并且有PVC/納米CaCO 3、PVC/CPE/納米CaCO 3、PVC/CPE/ACR/納米CaCO 3的研究報道。杜邦r -105 Ti O 2為氯化法工藝路線生產,該法生產的塑料異型材其白度、耐侯性與力學性能都優于硫酸法的國產TiO 2。由于r -105 Ti O 2質量優秀,加量較國產鈦白粉可適當減少,且著色劑增白母料也可減量,超細C a C O 3又可增量,因此,成本可相應降低,質量卻要比改前配方塑料異型材好。1試驗研究1.1試驗設備錐型雙螺桿擠出機SJZ60/125A 北汽

5、福田公司混料機HL -800 北汽福田公司落錘沖擊試驗機XJ C -10B承德市金建檢測儀器有限公司低溫冷凍箱XW K -10承德市金建檢測儀器有限公司電子拉力試驗機X LD -20承德市金建檢測儀器有限公司尺寸變化率測定儀XC B -150承德市金建檢測儀器有限公司熱變形維卡軟化點測定儀X RW -300承德市金建檢測儀器有限公司第31卷 第6期第34頁橡塑技術與裝備CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT表1試驗的主要工藝參數簡支梁沖擊試驗機X JJ -5承德市金建檢測儀器有限公司數顯式角強度測定儀X H D -10承德市金建檢測儀器有限

6、公司1.2工藝流程本試驗的工藝過程如下:聚氯乙烯,熱穩定劑、光穩定劑、潤滑劑、加工助劑、沖擊改性劑、填充劑、著色劑等配料高速混料擠出成型真空冷卻定型型材牽引定長切割翻向托架型材檢驗標識包裝型材入庫。1.3工藝參數試驗的主要工藝參數見表1。1.4.3鈦白粉(TiO 2的篩選試驗用超細m 1+3份CaCO 3 、用美國產與臺灣產杜邦r -105 Ti O 2,與國內鎮江產Ti O 2作對比試驗,試驗結果見表4。從表4看,最好的Ti O 2是美國產r -105,其次是臺灣的r -105,鎮江的ZR -940不如前2種。表4TiO 2篩選試驗1.4配方試驗1.4.1超細輕質活性CaCO 3篩選試驗在同

7、一配方中,只改變生產廠家C a C O 3品種,其他組份不變,檢測塑料異型材的冷沖擊與焊角強度,試驗結果見表2。從表2看,陸德超細C aC O 3要相對好些。1.4.2超細CaCO 3用量試驗在同一配方中,只改變CaCO 3用量(陸德,其他組份用量不變,檢測塑料異型材性能,試驗結果見表3。從表3看,超細CaCO 3用量在m 1(m 1+3之間為宜,不能超過(m 1+3份。表2不同廠家超細CaCO 3篩選試驗1.4.4新配方及其塑料異型材性能根據上面試驗結果設計了新的生產配方JH -03,用該配方生產推拉80框與平開58框塑料異型材的性能與原配方J H -02塑料異型材性能比較見表5。1.4.5

8、新配方與原配方成本新配方JH -03與原配方JH -02成本比較見表6。2結論(1用超細輕質活性C a C O 3取代普通輕質活性CaCO 3,用杜邦r -105 TiO 2取代國產TiO 2 的表3陸德超細CaCO 3 用量試驗劉杰等P V C 塑料異型材新配方的開發 2005年 第31卷第35頁表5新配方JH -03與原配方JH -02性能比較表6JH -03與JH -02原材料成本比較注:PVC 按6 800元/t ;T i O 2:杜邦105(臺灣2萬元/t ,鎮江1.58萬元/t 。新配方是可行的。r -105 TiO 2加(m 2-1份,超細CaCO 3不能大于(m 1+3份。(2

9、新配方JH -03較原配方JH -02的機械物理性能有一定提高,成本較原配方有明顯降低(降低了333元/t 。(3美國產r -105 Ti O 2較臺灣產r -105Ti O 2要好,但二者都比國產鎮江T i O 2好。參考文獻:1呂建梅,等.PV C 化學建材中碳酸鈣的應用技術.塑料異型材.化學工業出版社,2002:352.2王佩璋,等.塑料異型材與門窗生產技術問答.化學工業出版社,2003:93.3董雷.碳酸鈣的填充改性應用.塑料異型材,2000,(3:26.(XS-04秦川發展公司開發研制SCJC230×2雙層塑料中空機陜西秦川機械發展股份有限公司秦川塑料機械廠(簡稱秦川發展正

10、在研發的我國第1臺S C J C 230×2雙層塑料中空成型機新產品,將于2005年下半年問世。它的加工范圍在100220 L 。該中空機采用 2 臺 7 5 k W , 9 0 /3 0 高效擠出機平行擺放。儲料機頭采用雙層流道,2側進料的結構。該機不僅配備軸向型坯壁厚控制系統,還在國內首家配備徑向壁厚控制系統。電氣控制系統采用高功能P L C 控制動作順序,采用觸摸式顯示器進行畫面顯示及參數修改,液壓系統采用比例伺服控制技術等。S C J C 230×2產品的主要技術難點為雙層儲料機頭的設計和加工,該公司通過計算機專業流動分析軟件,進行優化設計,消除熔接痕,確保流道結構形成雙層厚度均勻的料坯,并避免了機頭逃料過多或逃料不暢引起的制品缺陷。該機的電氣、液壓和氣動控制等系統的主要控制元器件均選用世界名牌產品,確保整機運行可靠,并徹底解決設備滲漏問題。它的研制成功,將替代進口,并作為單層L 環桶生產設備的換代產品。本刊摘編自上海塑料,2005,129(3:53(XS-05國內首臺大規格塑料中空塑機出廠日前陜西秦川機械發展股份有限公司研制成功的我國第1臺可用于生產6層高檔汽車中空塑料燃油箱的設備S C J C 500